Академия Ювелирного Искусства

 
На главную / Научная деятельность

ПРИМЕНЕНИЕ ШЛИКЕРОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ И ЮВЕЛИРНЫХ ОТЛИВОК

Дата публикации: 10.10.2006

Станислав
Леонидович Зеленков, Украина
Директор учебно
производственного центра
"Академия ювелирного искусства"

Исследованы условия формирования тонкорельефных поверхностей отливок. При полу­чении художественных и ювелирных отливок воспроизводимость жидкими средами контакт­ных поверхностей с рельефом на уровне 0,6 – 0,8 10-6 м ограничена технологическими факто­рами: составом сплава, материалом модели, температурным режимом заливки и др.

При применении термопластической пасты на контактной поверхности с высотой микро­неровностей 0,63 x 10-6 м получаемая оболочка характеризуется высотой микронеровностей 0,75 x 10-6 м. При механическом упрочнении оболочки методом твердофазного спекания в инертной, мелкодисперсной, адсорбирующей засыпке при контакте с воспроизводимой по­верхностью качество сформировавшейся поверхности ухудшается. Максимальная высота микронеровностей оболочки становится равной 0,9– 1,2 x 10-6 м.

Пропитка медью металлокерамической оболочки способствует сглаживанию формирую­щегося микропрофиля поверхности. Высота микронеровностей в этом случае составляет 0,8– 1,0 x 10-6 м. Свободная пропитка медью как процесс заполнения сформировавшихся пор в металлокерамической оболочке при твердофазном спекании осуществляется в изотермиче­ских условиях.

Характер сглаживания микронеровностей поверхности металлокерамических элементов определяется способом пропитки пор расплавом. При гравитационной пропитке степень за­полнения пор зависит от величины напора, создаваемого при расплавлении медного элемента. При таком способе пропитки элемент из термопластической пасты, помещенный в адсорбци­онную засыпку, имеет контакт с воспроизводимой поверхностью и пропитывающим элемен­том, в качестве которого используются металлы, имеющие температуру плавления ниже, чем температура плавления металлического порошка, являющегося наполнителем в термопласти­ческой пасте.

При разделении процессов спекания и пропитки процесс спекания металлокерамики осуществляется в адсорбенте по традиционной технологии, принятой в порошковой метал­лургии. После спекания элемент помещается в пресс-форму, и заполнение пор происходит расплавом, подаваемым под давлением. Результаты исследования характера микронеровно­стей, полученных при пропитке ее расплавом под давлением показали, что степень однород­ности поверхности повышается по сравнению с гравитационным методом в среднем на 18– 23 %.

Применительно к изготовлению художественных отливок разработано два технологиче­ских процесса: по разовым восковым (гипсовым) моделям в керамических шликерных формах и по постоянным моделям с применением твердофазного спекания.

При использовании восковых и гипсовых моделей изготовление керамической формы осуществляется методом послойного выжимания шликера, армированного волокнистым мате­риалом, на контактную поверхность модели.

При изготовления формы поверхность модели покрывается армирующим материалом­  –  ватой, пропитанной шликером из плавленого кварца. Профильная резиновая колодка сжима­ет с усилием армирующий материал, что, в свою очередь, обеспечивает формирование шли­керной оболочки.

Отверждение шликерной оболочки происходит в течение 1200–1800 с, затем удаляется модель. 

Термообработка оболочки осуществляется поверхностными нагревателями при тем­пературе 1200 °С в течение часа.

При наличии постоянных моделей в случае изготовления художественных отливок по модели из химически твердеющей термостойкой резины (виксинта) изготавливается эластич­ная форма.

При усложненной конфигурации модели для изготовления эластичной формы предлага­ется использовать герметик, представляющий термостойкий эластичный материал. В состав герметика входит 97 % пасты КЛСЕ и 3 % катализатора К-1. Отверждение пасты при вводе катализатора осуществляется при комнатной температуре. Термическая стойкость пасты 250 °С, что позволяет использовать эластичные формы при применении термопластических паст. Пасту, состоящую из 80 % порошка ПЖМ-3, 18 % парафина и 2 % стеарина, заливают в эластичную форму при температуре 60–70 °С. Охлажденные изделия, засыпанные тонкомо­лотым порошком А12Оз, помещают вместе с коробом в индуктор для термической обработки в поле ТВЧ. При термообработке осуществляется пропитка спекаемой металлокерамики брон­зой.

Профилирование металлокерамических изделий с тонкорельефной поверхностью пока­зало, что при пропитке пор расплавом практически восстанавливается исходная шерохова­тость поверхности, формируемой до термической обработки.

Технология получения керамических стержней и оболочек из шликера состоит из сле­дующих операций: изготовление по эталону гипсового стержневого ящика, приготовление шликера, формирование из шликера стержня или оболочки, термическая обработка шликер­ного стержня или оболочки.

Для изготовления керамического стержня применяется шликер, получаемый при помоле кварцевого стекла в шаровой мельнице. Соотношение материалов М:Ш:В = 1:2:0,25, где М –  масса плавленого кварца; Ш - масса шаров и В - масса воды. Одностадийный помол урали­товыми шарами происходит в течение 15 ч с последующей 24-часовой стабилизацией. Ки­слотный остаток pH шликера перед выпуском из шаровой мельницы не должен превышать 4,5– 5.

Керамические стержни предназначены для формирования тонкороельефной поверхности отливок при гравитационной заливке расплава. Керамические шликерные оболочки приме­няются для получения тонкорельефной поверхности художественных и ювелирных отливок при центробежном способе литья. При изготовлении керамических стержней из шликера эталон изделия (модель стержня) с опокой устанавливается на модельной плите. В опоку за­ливается гипсовый состав. Затем гипсовая полуформа с эталоном переворачивается и форми­руется верхняя полуформа со стояком и выпором. Следующая технологическая операция предусматривает удаление модели стояка, выпора и эталона. В собранную гипсовую форму через стояк заливают шликерную суспензию. В гипсовой форме происходит отверждение шликера вследствие набора массы. Для компенсации расхода шликерной суспензии над стоя­ком устанавливается наполнительное кольцо (прибыль). Время отверждения шликера состав­ляет 1200– 2000 с, для интенсификации процесса отверждения в состав шликера вводят флюс АНФ-6 в количестве от 2 до 5 %. Полученные шликерные стержни термически обраба­тываются. Термическая обработка шликера при наличии флюса осуществляется до температуры 1100 °С. Скорость подъема температуры 250 °С в ч, с выдержкой 0,5 ч при темпера­туре 1100 °С.

Рассмотренные технологические процессы позволяют обеспечить получение тонкорель­ефных поверхностей при художественном и ювелирном литье с высокой степенью точности.

Метод литья в шликерные формы успешно апробирован при изготовлении отливок различных типоразмеров и геометрической сложности в экспериментальной лаборатории специальных способов литья Учебно-производственного центра «Академия ювелирного искусства».

Факты об Академии

Учебно-производственный центр «Академия ювелирного искусства» — негосударственное профессионально-техническое учебное заведение, находящееся в системе Министерства образования и науки Украины.

Обучение в Академии

Основная цель обучения — освоение учащимися основ ювелирного дела, принципов ювелирного искусства, технологий и методов декоративной обработки материалов, навыков моделирования ювелирных изделий как для ручного художественного изготовления, так и для внедрения в промышленное ювелирное производство.

Повышение квалификации

На курсах занимаются ювелиры, имеющие опыт работы на ювелирных предприятиях. Под руководством наших мастеров слушатели курсов приобретают новые знания, осваивают передовые современные технологии, совершенствуют своё индивидуальное мастерство.
Академия Ювелирного Искусства © 2008 Обучение ювелиров, курсы ювелиров
 65005, Одесса, ул. Мельницкая 24-А
+38 (0482) 325-335.
Факс: +38 (0482) 326-118

academy@jewerly.com.ua
 

Наши партнеры: